机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2009年
10期
207-215
,共9页
张健%顾佩华%包能胜%张国军
張健%顧珮華%包能勝%張國軍
장건%고패화%포능성%장국군
产品设计%稳健性设计%非线性系统%敏感性
產品設計%穩健性設計%非線性繫統%敏感性
산품설계%은건성설계%비선성계통%민감성
提出非线性条件下系统功能需求与结构特征参数、设计参数以及不可控因素之间的关系模型,按照该模型对系统敏感性进行了分析,给出系统敏感性指数具体的数学表达式.按照稳健设计的基本思想,建立分析性稳健设计的优化模型,根据该优化模型结合TAGUCHI稳健性设计方法对系统稳健性实现的内在本质从理论上做出分析.基于各因素(系统结构特性、设计参数以及不可控因素)对系统稳健性影响程度的分析,提出稳健灵敏性矩阵RS.研究发现,在非线性条件下,系统本身的结构特性、设计参数以及外在的不可控因素与系统敏感性之间存在着直接的函数关系,并且它们均以各自不同的形式影响着系统的稳健性.系统本身的结构特性决定了设计参数对系统功能目标的作用形式,从而对系统功能目标的分布产生影响.设计参数的不同选择对系统稳健性影响的实质在于利用系统的非线性效应,以使设计功能靠近目标值,并使得变异达到最小.如果在合理的结构设计以及适当设计参数的选取仍然达不到系统稳健性要求的条件下,对不可控因素的控制则是一种从源头减小功能目标变动以提高系统稳健性的有效途径.
提齣非線性條件下繫統功能需求與結構特徵參數、設計參數以及不可控因素之間的關繫模型,按照該模型對繫統敏感性進行瞭分析,給齣繫統敏感性指數具體的數學錶達式.按照穩健設計的基本思想,建立分析性穩健設計的優化模型,根據該優化模型結閤TAGUCHI穩健性設計方法對繫統穩健性實現的內在本質從理論上做齣分析.基于各因素(繫統結構特性、設計參數以及不可控因素)對繫統穩健性影響程度的分析,提齣穩健靈敏性矩陣RS.研究髮現,在非線性條件下,繫統本身的結構特性、設計參數以及外在的不可控因素與繫統敏感性之間存在著直接的函數關繫,併且它們均以各自不同的形式影響著繫統的穩健性.繫統本身的結構特性決定瞭設計參數對繫統功能目標的作用形式,從而對繫統功能目標的分佈產生影響.設計參數的不同選擇對繫統穩健性影響的實質在于利用繫統的非線性效應,以使設計功能靠近目標值,併使得變異達到最小.如果在閤理的結構設計以及適噹設計參數的選取仍然達不到繫統穩健性要求的條件下,對不可控因素的控製則是一種從源頭減小功能目標變動以提高繫統穩健性的有效途徑.
제출비선성조건하계통공능수구여결구특정삼수、설계삼수이급불가공인소지간적관계모형,안조해모형대계통민감성진행료분석,급출계통민감성지수구체적수학표체식.안조은건설계적기본사상,건립분석성은건설계적우화모형,근거해우화모형결합TAGUCHI은건성설계방법대계통은건성실현적내재본질종이론상주출분석.기우각인소(계통결구특성、설계삼수이급불가공인소)대계통은건성영향정도적분석,제출은건령민성구진RS.연구발현,재비선성조건하,계통본신적결구특성、설계삼수이급외재적불가공인소여계통민감성지간존재착직접적함수관계,병차타문균이각자불동적형식영향착계통적은건성.계통본신적결구특성결정료설계삼수대계통공능목표적작용형식,종이대계통공능목표적분포산생영향.설계삼수적불동선택대계통은건성영향적실질재우이용계통적비선성효응,이사설계공능고근목표치,병사득변이체도최소.여과재합리적결구설계이급괄당설계삼수적선취잉연체불도계통은건성요구적조건하,대불가공인소적공제칙시일충종원두감소공능목표변동이제고계통은건성적유효도경.